Промислова екологія – Апостолюк C. O. – 3.6.4. Розрахунок корпусів і запобіжних мембран пилоочисних установок
Відомо, що більшість пилоочисних установок, особливо пиловловлювачів з імпульсним продуванням, механічним або вібраційним витрушуванням пилу, працюють в умовах динамічних навантажень, гідравлічних перепадів (6-8 кПа).
При розташуванні крупних пиловловлювачів за межами приміщень на корпус очисних установок діють вітрове і снігове навантаження, низькі температури. У бункерах зростає навантаження на стінки при заповненні на 2/3 пилом. У випадках, коли тиск повітря перевищує 0,07 МПа, в процесі виготовлення та після монтажу корпуси пиловловлювачів повинні підлягати гідравлічним випробуванням як посудини, що працюють під тиском, відповідно до правил ДЕРЖГІРТЕХНАГЛЯДУ.
При розрахунку корпусів пиловловлювачів повинні враховуватись навантаження на їхні стінки від тиску маси пилу.
Розрахунок товщини плоскої стінки пиловловлювача із закріпленими за допомогою ребер і фланців краями виконується за формулою
Де Рр – розрахунковий тиск, Па, який повинен відповідати робочому (розрахунковий тиск повинен перевищувати робочий не менше ніж на 0,03 МПа); В – ширина прямокутної стінки, м; сдл – Допустима міцність на згин (для сталі СтЗ при температурі 20 °С – 140 МПа, при 100 °С – 134 МПа, при 200 °С – 126 МПа, при 300 °С – 108 МПа); с – додаток на корозію, ерозію та мінусовий допуск, м.
Для очищення повітря з тиском понад 0,07 МПа, як правило, використовують установки з циліндричними корпусами, що забезпечують найбільшу міцність при мінімальній витраті матеріалу.
Товщину стінок циліндричного корпуса пиловловлювача визначають за формулою
Де – О – внутрішній діаметр корпуса, м; <р – коефіцієнт міцності зварювальних швів (для стикових швів з двостороннім зварюванням приймають 1,0, аз одностороннім зварюванням – 0,9, для з’єднань у напуск при двосторонньому зварюванні – 0,8).
Товщину стінок конічних корпусів визначають за формулою
Де а’ – половина кута конуса.
Пиловловлювачі, призначені для очищення повітря від вибухонебезпечного пилу, обладнують запобіжними пристроями для автоматичного випуску пилогазової суміші при підвищеному тиску понад норму. У більшості рукавних пиловловлювачів використовують розривні мембрани (рис. 3.46), виготовлені з алюмінієвого сплаву.
Мінімальний робочий діаметр мембрани визначають за пропускною спроможністю отвору, що утворюється після вибуху. Площа отвору після розриву мембрани повинна бути такою, щоб нівелювалась можливість підвищення тиску всередині очисної установки понад норму.
Рис. 3.46. Схема вузла закріплення розривної запобіжної мембрани рукавного пиловловлювача: 1 – стінка пиловловлювача; 2 – відвідний патрубок; 3 – фланець; 4,8 – затискні кільця; 5 – розривна мембрана; 6 – фланець викидного патрубка; 7 – викидний патрубок; 9 – ущільнювальна прокладка
Прохідний переріз (м2) скидного отвору запобіжних мембран для пиловловлювачів, що працюють у хімічній промисловості, можна визначити за формулою [19]
Де С? а – аварійний потік пилоповітряної суміші під час займання, кг/с; п – коефіцієнт течії пилоповітряної суміші через скидний отвір (для мембран приймають 0,8); Рм – максимально допустимий надлишковий тиск у пилоочисній установці (пиловловлювачі), що дорівнює тиску спрацювання мембрани і повинен бути менший від тиску, на який розрахований корпус очисної установки, і більший від тиску, при якому працює установка, Па; М – молекулярна маса пилоповітряної суміші (для орієнтовних розрахунків приймають 0,03 кг/моль); Я – універсальна газова (повітряна) стала (приймають 8,314 Дж/(моль х К)); Т – середня температура пилоповітряної суміші (газів) у пилоочисній установці, К; к – показник адіабати; V – відносний перепад тисків на скидному отворі, який визначають за формулою
Де Р1 надлишковий тиск у трубі, в якій відбувається аварійне скидування повітря, Па.
Товщину запобіжних розривних мембран, виготовлених у вигляді суцільного купола, визначають за формулою
Де Ре – тиск спрацювання мембрани, Па; йм – робочий діаметр мембрани, мм; ар – межа міцності при односторонньому розтягуванні матеріалу мембрани, Па (визначають за табл. 3.14); т – відносне видовження при розриві матеріалу мембрани (визначають за табл. 3.14); к – температурний коефіцієнт (для алюмінію при Ь = 150 °С приймають – 0,63; при ї 100 °С – 0,73; при і = 50 °С – 0,85; при * = 20 °С – 1,2).
Таблиця 3.14. Механічні характеристики металів, що використовуються для виготовлення запобіжних розривних мембран для пиловловлювачів
(1 votes, average: 5,00 out of 5)